貴州省開陽縣縣城實施三網(wǎng)合一方案

林國剛 李必興

隨著數(shù)字技術(shù)、光通信技術(shù)、TCP/IP 技術(shù)等技術(shù)的創(chuàng)新和利用,推動了今天的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)飛速發(fā)展。為了電子技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的需要和社會科學(xué)發(fā)展需求,信息時代的要求,現(xiàn)在全球已經(jīng)要求電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)聯(lián)合推動世界范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)融合即電話，電腦，電視 ...等三網(wǎng)融合為一體,技術(shù)上要求電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體...

隨著數(shù)字技術(shù)、光通信技術(shù)、TCP/IP 技術(shù)等技術(shù)的創(chuàng)新和利用,推動了今天的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)飛速發(fā)展。為了電子技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的需要和社會科學(xué)發(fā)展需求,信息時代的要求,現(xiàn)在全球已經(jīng)要求電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)聯(lián)合推動世界范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)融合即電話，電腦，電視 ...等三網(wǎng)融合為一體,技術(shù)上要求電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體...

目前，三網(wǎng)融合應(yīng)該有三個競爭主體，傳統(tǒng)電信運營商是一家，它們以寬帶接入業(yè)務(wù)為核心，第二個是以移動通信業(yè)務(wù)為核心的競爭主體，第三是有線電視網(wǎng)，但是有線電視網(wǎng)不是真正的競爭主體，從經(jīng)濟上說不佳,從技術(shù)含金上說也不佳，從管理說也還需努力等等。因此，根據(jù)國務(wù)院“十二五”規(guī)劃，結(jié)合貴州省開陽縣“十二五”規(guī)劃實際,展望到2020年的開陽,對貴州省開陽縣縣城的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)等三大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行綜合改造，加速實現(xiàn)三網(wǎng)融合，為發(fā)展開陽奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，也為有線電視網(wǎng)發(fā)展成為一個真正的競爭主體，特寫本文，望大家參考

貴州省開陽縣縣城

有線電視網(wǎng)的現(xiàn)狀

開陽縣的有線電視經(jīng)過了20多年的發(fā)展，全縣的15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都開通了有線電視，全縣已實現(xiàn)了光纖到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，縣城有幾十個光接點，并且有的鄉(xiāng)鎮(zhèn)已實現(xiàn)了光纖到村，到組，HFC網(wǎng)正在成為發(fā)展的主流。其它具體縣城有線電視網(wǎng)的現(xiàn)狀見《研究中國城市與農(nóng)村均衡發(fā)展廣播電影電視信息網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃（上）、(下)》學(xué)術(shù)分別發(fā)表在2011年12月5日第23期《衛(wèi)星電視與寬帶多媒體》雜志的42頁上和2011年12月20日第24期《衛(wèi)星電視與寬帶多媒體》雜志的46頁上。目前，有線電視用戶總數(shù)正在不斷增加。在這種條件下，完全繼承和利用廣電原有網(wǎng)絡(luò)資源，承載原有的廣播電視信號，依托有線電視網(wǎng)絡(luò)資源，通過HFC雙向改造，利用PC／CableModem或TV／STB組合實現(xiàn)真正的寬帶接入，向普通百姓提供視頻、話音、數(shù)據(jù)“三合一”的多媒體信息服務(wù)已成為現(xiàn)實?；贖FC結(jié)構(gòu)、利用CableModem實現(xiàn)寬帶接入不僅提供了對Internet的高速數(shù)據(jù)接入服務(wù)，還能提供交互式數(shù)字電視服務(wù)以及IPphone話音服務(wù)。有線電視網(wǎng)從全電纜網(wǎng)發(fā)展到以光纜作干線，電纜作分配網(wǎng)的HFC型有線電視網(wǎng)，在技術(shù)上是一次飛躍。因為HFC有線電視網(wǎng)，借助于光纖的低損耗特性和寬帶特性，可以把網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍做得很大，而且省去了一連串的干線放大器，有效地提高了系統(tǒng)的可靠性和圖像質(zhì)量。改造有線電視網(wǎng)成為寬帶高速綜合信息網(wǎng)目前提出的改造方案大致可以分為兩種類型：一種是有線電視網(wǎng)基本不作大的變動，僅利用有線電視的剩余頻帶資源，增加一些新的功能，這也可以叫多功能網(wǎng)。但是這類方案如果參加市場競爭，一般是沒有多大前途的。一是因為有線電視網(wǎng)的剩余頻帶較窄，傳輸速率低。在激烈的市場競爭中，缺乏競爭能力。另一方面有線電視網(wǎng)的可靠性不高，適應(yīng)不了計算機數(shù)據(jù)通信對網(wǎng)絡(luò)的高可靠性要求。

另一類方案是建設(shè)兩個傳輸平臺，一個是有線電視傳輸平臺，傳輸廣播電視信號；另一個是利用有線電視網(wǎng)在每個光節(jié)點的多余光纖建設(shè)數(shù)據(jù)傳輸平臺。這肯定是一個革命性的方案，具有一定的競爭力。它實際上是在有線電視網(wǎng)上再覆蓋一個網(wǎng)。關(guān)于對網(wǎng)絡(luò)如何改造，應(yīng)以用戶需要什么樣的信息服務(wù)和信息量的大小為依據(jù)。用戶所需要的信息服務(wù)類型，主要有以下內(nèi)容：首先作為有線電視網(wǎng)，要能為用戶提供廣播電視節(jié)目（包括視頻點播節(jié)目）；其次作為綜合信息網(wǎng)，要能為用戶提供高速計算機數(shù)據(jù)通信、視頻通信、視音通信等。改造后的綜合信息網(wǎng)要能良好地傳輸視頻信號，是一項最重要的要求?；贖FC的有線電視網(wǎng)是目前惟一的寬帶入戶網(wǎng)，它一般使用同軸電纜，為用戶提供300MHz到750MHz寬帶的頻率資源，目前已有1000MHz有線電視網(wǎng)投入使用。HFC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，一般由兩級光纖、一級電纜構(gòu)成。主前端到分前端、分前端到分配節(jié)點（ODN）一般采用光纖，分前端到用戶一般采用電纜。在寬帶傳輸?shù)腍FC網(wǎng)上，加上相應(yīng)的設(shè)備（如機頂變換器STB—Set、TOPBOX、CableMoedm等）就可以實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，從而進一步為用戶提供全面服務(wù)（FSN—RULLServiceNetwork）。HFC可傳數(shù)字、模擬信號，且以模擬為主。故HFC很適合現(xiàn)階段大量使用，且將來很容易向全光纖網(wǎng)（光纖到戶）過渡，可以說是目前階段實現(xiàn)寬帶接入的最佳選擇。HFC數(shù)據(jù)通信技術(shù)HFC網(wǎng)作為傳輸圖像信息的網(wǎng)絡(luò)擁有5M～1000MHz的頻寬，通常一個電視頻道使用6MHz或8MHz，例如PAL和NTSC。數(shù)據(jù)傳輸也是利用一個頻道的頻寬作為載波承載調(diào)制的數(shù)據(jù)，故而一個傳輸數(shù)據(jù)信息的頻道與一個傳輸圖像的頻道在物理上可等同看待。信息為了更為有效地傳輸需要利用相應(yīng)的技術(shù)進行格式轉(zhuǎn)換。HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)是將數(shù)字信息通過調(diào)制技術(shù)轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)哪M載波。線纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)結(jié)合幅值和相位調(diào)制，可得到較高的數(shù)據(jù)承載密度，常見的有QAM256、QAM64、QAM16和QPSK。有線電視系統(tǒng)擁有豐富的寬頻資源，并就其使用作了相應(yīng)的規(guī)定，當(dāng)前在HFC網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)的主流標(biāo)準(zhǔn)為DOCSIS，是由業(yè)界主要廠商組成的論壇MCNS負(fù)責(zé)提出的。遵從標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)Cablelab認(rèn)證的設(shè)備可保證互通。不同時期構(gòu)建的HFC網(wǎng)絡(luò)的性能有所不同，早期建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)不具有上行回傳能力，如要實施雙向傳輸需進行改造。對單向和雙向的線纜網(wǎng)絡(luò)，DOCSIS均提出了完整的實現(xiàn)方案。S—CDMA技術(shù)的應(yīng)用美國特瑞洋（Terayon）公司推出的“基于S—CDMA（同步碼分多址技術(shù)）的HFC寬帶接入系統(tǒng)—TeraComm較之第一代如QPSK（四相相移鍵控）、TDMA（時分多址）及FDMA（頻分多址）多重入網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了重大技術(shù)突破，對電纜上行頻譜中的各類噪聲都有很強的抵抗能力，對靜態(tài)噪聲和動態(tài)噪聲都能自動補償，是一種抗干擾性強、靈活、頻帶利用率高、可升級的寬帶接入解決方案，支持Internet所有通信協(xié)議和技術(shù)。TeraComm系統(tǒng)支持Internet所有通信協(xié)議和技術(shù)（TCP／IP，PIM／DVRMP，同播路由選擇，CIDR等），在基本配置方案中，系統(tǒng)在6MHz頻道上支持對稱的14.3Mbps數(shù)據(jù)傳輸，下行數(shù)據(jù)速率將很快升至36／27Mbps。系統(tǒng)主要由兩部分組成：位于用戶端的客戶設(shè)備和位于CATV前端的控制與管理設(shè)備?？蛻粼O(shè)備為高速數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器TeraProCableModem，前端控制設(shè)備為TeraLink1000主控制器、TeraLink網(wǎng)關(guān)和TeraView管理軟件。在HFC網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送上行信號遇到的主要技術(shù)問題是漏斗噪聲的干擾，噪聲侵入信道嚴(yán)重影響了信號傳輸質(zhì)量。噪聲源主要有短波發(fā)射機、無線電發(fā)射機、電動機、家用電器、對講機以及汽車發(fā)動系統(tǒng)等。噪聲主要從用戶端進入上行通道。此外，各用戶噪聲干擾在前端是積累的，故稱為漏斗效應(yīng)。所以，到達(dá)前端的有用信號中往往伴隨著大量從用戶端侵入并累加的各種噪聲。為了提供具有很強抗噪聲能力的對稱的14.3Mbps原始數(shù)據(jù)：在電纜調(diào)制解調(diào)器中采用同步碼分多址（S—CDMA）。S—CDMA是TeraComm的核心技術(shù)，在分布廣泛的電纜調(diào)制解調(diào)器和前端控制器之間實現(xiàn)可靠性極高的雙向通信，對現(xiàn)今電纜網(wǎng)中可能出現(xiàn)的各種干擾有很強的抵抗能力，其先進性在過去20年中已得到了充分證實。除了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，TraComm系統(tǒng)還支持電話及視頻等業(yè)務(wù)。下面我們研究貴州省開陽縣縣城實施三網(wǎng)合一方案。

組網(wǎng)方案

有線電視承載網(wǎng)由數(shù)字電視平臺、總前端設(shè)備、分前端設(shè)備、光節(jié)點、同軸分配網(wǎng)組成，完全繼承和利用廣電原有網(wǎng)絡(luò)資源，承載原有的廣播電視信號。EPON網(wǎng)絡(luò)由分前端OLT設(shè)備、分光器、放置于樓道的ONU設(shè)備組成，提供數(shù)據(jù)雙向傳輸通道，解決分前端到樓道的光纖雙向傳輸問題，可承載IPTV,數(shù)據(jù)傳輸，IPPHONE等多種業(yè)務(wù)。EOC方案使用原有同軸資源解決最后100M接入問題，避免龐大的雙線入戶改造工程，在不影響原有下行廣播電視信號的情況下，提供數(shù)據(jù)上下行傳輸功能。EOC和EPON的方案的天然吻合是廣電雙向改造的完美方案之一。

1 用戶需求

為了敘述方便,我們以一個小區(qū)為例:

● 用戶數(shù)量：588用戶(假設(shè)用戶數(shù))。

● 業(yè)務(wù)：用戶視頻點播，高清應(yīng)用、數(shù)字電話，上網(wǎng)和有線廣播電視等業(yè)務(wù)。

● 4個光節(jié)點A、B、C、D，分別覆蓋用戶數(shù)為56、168、168、196個。

● 用戶開通率考慮30%，滲透率為50%，并發(fā)率為100%，終端用戶提供6M帶寬。

2 系統(tǒng)組網(wǎng)圖(如小區(qū)廣電網(wǎng)絡(luò)示意圖1)

3 方案分析介紹

本次項目主要采用EPON接入同軸電纜方案（即EPON+EOC方案）如EPON+EOC改造網(wǎng)絡(luò)圖2。需要的系統(tǒng)設(shè)備有：OLT、分光器、ONU、EOC頭端、EOC終端。EOC技術(shù)是把以太網(wǎng)信號調(diào)制到2~30MHZ的低頻段，然后再耦合到同軸電纜上進行傳輸，可以很好的解決舊小區(qū)線路改造阻力大，入戶施工難的問題。

EPON局端采用1個PON口的CGJ-P1110型OLT設(shè)備，位置放在分前端機房內(nèi)， PON口提供1000M的帶寬，一個PON口通過分光器最多下聯(lián)32個ONU。本方案采用1：8分光器，接入4個ONU終端，其余4根光纖用于擴容備用，每個ONU平均提供250M的帶寬，并可以通過自動帶寬分配功能進行ONU帶寬調(diào)整。

ONU同EOC局端一起安裝在光節(jié)點，利用固有的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，傳輸至每個住戶家庭的EOC終端中，實現(xiàn)用戶視頻點播，高清電視、數(shù)字電話，上網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入。

本項目共有4個光節(jié)點，其中A光節(jié)點的光接收機輸出為兩口，采用1個CGZ-P1030型ONU設(shè)備（4個電口），兩個數(shù)據(jù)口分別連接單通道CHJ-E2010型（野外型）EOC局端，共覆蓋56個用戶，其余兩個數(shù)據(jù)口用于備份。（詳見系統(tǒng)組網(wǎng)圖）

B光節(jié)點的光接收機輸出為三口，采用1個CGZ-P1030型ONU設(shè)備（4個電口），三個數(shù)據(jù)口分別連接單通道CHJ-E2010型（野外型），共覆蓋168個用戶，剩余一個數(shù)據(jù)口用于備份。（詳見系統(tǒng)組網(wǎng)圖）

C、D光節(jié)點的光接收機輸出為四口，各采用1個CGZ-P1040型ONU設(shè)備（8個電口），連接4個單通道EOC局端，預(yù)留4個數(shù)據(jù)口升級或備份。其中C光節(jié)點共覆蓋用戶126個。D光節(jié)點覆蓋用戶196個。（詳見系統(tǒng)組網(wǎng)圖）

綜上所述，在光節(jié)點處，4個光節(jié)點共使用2個CGZ-P1030型ONU設(shè)備（4個電口）和2個CGZ-P1040型ONU設(shè)備（8個電口）、13個CHJ-E2010型EOC局端設(shè)備。ONU和EOC局端放在同一個箱內(nèi)，置于樓道中。每個機箱要能容納至少一個CGZ-P1040型ONU和4個CHJ-E2010型EOC局端。

EOC終端，全部采用CHZ-E1030型，提供4個10/100M的數(shù)據(jù)接口，終端設(shè)備個數(shù)可以根據(jù)用戶需求進行配置，沒有配置終端的用戶可以正常接收電視信號。

4 EPON+EOC解決方案優(yōu)勢

● 易于管理維護

由于OLT放置于局端機房，從機房到用戶家里的連接完全是無源的光網(wǎng)絡(luò)，免去了有源設(shè)備的空間、電源、維護等方面的問題。而OLT設(shè)備可以作到很好的認(rèn)證計費支持，用戶隔離，安全控制等（OLT和ONU之間可以采用加密協(xié)議），從而避免目前其他解決方案不安全的訪問等問題。

● 較高的性價比和較少一次性投入。

EOC頭端設(shè)備可以根據(jù)實際情況只對有需求的樓道進行安裝，不需要一次性將設(shè)備部署到位，用戶的EOC終端可以隨著用戶的增加滾動投入，可以按需安裝，投資，回收具有很強的可預(yù)見性。

● 簡單的安裝和維護。

EOC頭端設(shè)備的安裝無須雙向線路改造，在入戶時也無須穿墻打洞，安裝十分方便，工程施工量小，建設(shè)周期短?？梢猿浞掷矛F(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)，迅速搶占市場，提高廣電寬帶運營商的競爭力。無需對單元樓道內(nèi)網(wǎng)絡(luò)進行改造，充分利用HFC 網(wǎng)絡(luò)的同軸線纜資源。。視頻電視的廣播是HFC網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)，在利用1550nm傳輸技術(shù)提供TV的廣播業(yè)務(wù)的同時，EPON＋HFC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造還能支持和提供PSTN和VoIP的語音業(yè)務(wù)、IPTV視頻業(yè)務(wù)以及高速數(shù)據(jù)等增值業(yè)務(wù)。

● 抗干擾能力強，采用多個子載波的低頻OFDM技術(shù)。

● 安全性高，使用AES加密，保證用戶完全隔離。

5 設(shè)備安裝

5.1 OLT

OLT設(shè)備放置在分前端中心機房，通過匯聚交換機上聯(lián)BRAS/SR或根據(jù)承載業(yè)務(wù)情況直接上聯(lián)BRAS/SR。覆蓋范圍應(yīng)控制在5公里之內(nèi)，OLT設(shè)備具備1GE上聯(lián)，并隨著用戶數(shù)的增加和用戶接入升級提速逐步增加上聯(lián)GE。

OLT的安裝位置應(yīng)首先考慮與分光器之間的布線距離最短，便于走線。因此，建議將1：8分光器與OLT一起設(shè)置在分前端機房。

5.2 ONU及EOC局端

ONU+EOC局端安裝于小區(qū)光節(jié)點處，將ONU設(shè)備與EOC局端集中到一個鐵殼機箱安裝于樓道處。機箱最大空間需要容納1個ONU和4個EOC局端。

5.3 EOC終端

終端設(shè)備通過同軸電纜接入，安裝于用戶室內(nèi)。